JP2004173607A

JP2004173607A - ハウス栽培用病害菌除去装置

Info

Publication number: JP2004173607A
Application number: JP2002344673A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Masuda; 竜司増田; Hiroyuki Suetsugu; 弘幸末次
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-27
Also published as: JP3971291B2

Abstract

【課題】ハウス栽培用病害菌除去装置の空気の吹出方向を考慮するとともに、吹出風量を多くして吹出到達距離を延ばすことで、空気攪拌装置の有無にかかわらず、略閉鎖された園芸施設内で病害の蔓延を防除する装置を提供する。
【解決手段】空気吸入口からファンによって吸入された空気を、光源によって励起された光触媒体に触れさせて、空気吹出口から吹き出すようにしたハウス栽培用病害菌除去装置であって、前記装置の正面側にそれぞれ左右斜め前方に向けて筒状の風向ガイドを備える空気吹出口を設け、前記装置の中央部に前記空気吹出口の総面積よりも大きな前記空気吸入口を設け、前記光触媒体及び前記光源と、前記空気吹出口との間に区画室を設けるようにしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビニールハウス、温室、育苗施設、キノコ栽培施設などの施設園芸において、園芸作物の病害を予防、或いは、除外するハウス栽培用病害菌除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビニールハウス、温室、育苗施設、キノコ栽培施設など、略閉鎖空間で農作物を栽培する施設園芸が急速に普及している。生産される作物も野菜、花卉、果実、菌茸など広範に渡っている。この施設園芸は、略閉鎖空間で栽培を行うため、温度、湿度、散水等の気象的要因を人為的に調節でき、露地栽培と異なり、季節を問わず作物を収穫できる利点がある。
しかしながら、前記の通り、農作物は略閉鎖空間で栽培されることから、いったん病害が発生すると施設内全体に病害が蔓延し、農作物が全滅する危険性をはらんでいる。
前記農作物に病害をおよぼす病原菌は数千種類あり、このうち糸状菌は胞子として空気中を浮遊し、病害を施設内の植物に蔓延させる。この浮遊菌によって発生する病害としては、Ｐｅｒｏｎｏｓｐｏｒａｃｅａｅ科に由来するべと病、Ｅｒｙｓｉｐｈａｃｅａｅ科のうどんこ病、Ｂｏｔｒｙｔｉｓ属の灰色かび病、Ｃｏｌｌｅｔｏｔｒｉｃｈｕｍ属の炭疽病、Ｕｓｔｉｌａｇｉｎａｃｅａｅ科の黒穂病、Ｖｅｎｔｕｒｉａ属の黒星病、Ｕｒｅｄｉｎａｌｅｓ目のさび病などが挙げられる。いずれも空気中に浮遊した胞子が伝播して他の農作物に付着し病害を蔓延させるものである。
また、このような農作物に悪影響を及ぼす菌類は、農作物の葉の表面などに結露が生じた場合により、その活動が高められ、結果として、病害が蔓延しやすい状態となる。
【０００３】
前記病害防除の方法としては、薬剤散布やガス殺菌などが行われている。
前記薬剤散布に関しては、環境や作業者への悪影響又は農作物への薬剤の残留による消費者への悪影響を与えるという欠点があり、省農薬栽培や無農薬栽培が要求されている。
また、ガス殺菌に関しては、特許文献１にも開示されているように、一般的に、フッ素系、塩素系、オゾン、エポオキサイドなどが用いられるが、植物や作業者に悪影響を及ぼす危険性があり、ガス発生量や施設内ガス濃度を十分に調節して使用する必要があるため、設備が大掛かりになるといった欠点があった。
また、略閉鎖空間内における結露の防止方法として、光触媒の持つ防汚性や親水性を利用して壁面を清浄な状態にするために、ビニールハウスなどの壁面に酸化チタンを塗布しにしたものが提案されている（特許文献２乃至５参照）が、いずれの文献に開示されているものも、ビニールハウス等の広い空間内にむらなく除菌した空気を循環させることができるものではなかった。
【０００４】
本発明者らは、浮遊塵を除去する手段として光触媒反応を利用した除菌装置と併せて、前記施設内の空気を機械的に拡散する空気攪拌装置（サーキュレーター）を設けることを提案した（特許文献６参照）。前記提案されたものは、略閉鎖された園芸施設内で前記空気攪拌装置により攪拌された空気を、除菌装置により除菌して病害の蔓延を防除するものであった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−２１９８０８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平９−２２４４９０号公報（特許請求の範囲、発明が解決しようとする課題）
【特許文献３】
特開平１１−１０８０３号公報（特許請求の範囲、発明が解決しようとする課題）
【特許文献４】
特開平１１−１８５８９号公報（特許請求の範囲、発明が解決しようとする課題）
【特許文献５】
特開平１１−２０６２４７号公報（特許請求の範囲、発明が解決しようとする課題）
【特許文献６】
特開平２００２−１８６３６４号公報（特許請求の範囲）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ビニールハウス等の略閉鎖された園芸施設の中には、空気を攪拌する装置を備えていないものもあり、このような園芸施設に対して、新たに空気を攪拌する装置を設置するにはコストがかかったり、或いは、装置の設置に困難性を伴う場合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは鋭意検討の結果、ハウス栽培用病害菌除去装置の空気の吹出方向を考慮するとともに、吹出風量を多くして吹出到達距離を延ばすことで、空気攪拌装置の有無にかかわらず、略閉鎖された園芸施設内で病害の蔓延を防除することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明のハウス栽培用病害菌除去装置は、請求項１記載の通り、空気吸入口からファンによって吸入された空気を、光源によって励起された光触媒体にふれさせて空気吹出口から吹き出すようにしたハウス栽培用病害菌除去装置であって、前記装置の正面側にそれぞれ左右斜め前方に向けて筒状の風向ガイドを備える空気吹出口を設け、前記装置の中央部に前記空気吹出口の総面積よりも大きな前記空気吸入口を設け、前記光触媒体及び前記光源と、前記空気吹出口との間に区画室を設けるようにしたことを特徴とする。
また、請求項２記載のハウス栽培用病害除去装置は、請求項１記載のハウス栽培用病害菌除去装置において、前記装置の筐体として、直方体の正面側の角部を面取してその両端面を斜面とした筐体を用い、前記斜面に前記空気吹出口を設け、前記空気吸入口を前記筐体の中央部の少なくとも二面に設け、前記筐体の斜面と背面との間に区画室を設け、前記区画室内部にファンを設けるようにしたことを特徴とする。
また、請求項３記載のハウス栽培用病害除去装置は、請求項１又は２記載のハウス栽培用病害菌除去装置において、前記風向ガイドは円筒状であることを特徴とする。
また、請求項４記載のハウス栽培用病害除去装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載のハウス栽培用病害菌除去装置において、前記風向ガイドの内周面に、前記内周面の中心方向に向けて仕切板を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のハウス栽培用病害菌除去装置は、例えば、ハウスの内側壁又はハウス中央に立設される支柱等に設置して使用するものである。尚、ハウスの内側壁に設置する場合には、空気はハウスの中央に向けて吹き出すようにするものである。また、ハウスの支柱に設置する場合には、空気はハウスの中央から側壁に向けて空気を吹き出すようにするものである。
本発明では、空気の吹出方向を、前記装置の正面に対して広角に吹き出すようにするとともに、空気の吹出風量を多くして到達距離を延ばすものである。これにより、空気攪拌装置が設置されていないハウスであっても、効率よく空気を攪拌することができる。従って、ハウス内の環流に除菌すべき空気を合流させることができる。
このため、本発明では、前記空気吸入口の面積を、前記空気吹出口の面積に対して広くしている。これにより、吹き出される空気の風量を確実に確保することができる。その方法として、空気吸入口の面の数を増やすことにより、空気吸入口の面積を大きくする方法が挙げられる。装置の筐体として略長方形状の筐体を使用した場合には、空気吸入口を装置の中央部の正面、背面、底面、上面の内、少なくとも二面に設けることが好ましい。更に、前記した中でも、装置をハウス壁面の上部に設ける場合には、空気吸入口は、少なくとも装置の背面に設けることが特に好ましい。このように空気吸入口を設けるようにすれば、壁面に沿って流れる空気を、装置の空気吸入口から効率よく取り込むことができるからである。また、前記装置をハウス中央の支柱に設置する場合には、空気吸入口は、前記した中でも、装置の底面に設けることが特に好ましい。このように空気吸入口を設けるようにすれば、壁面に沿って流れる空気を、装置の吸入口から効率よく取り込むことができるからである。
また、本発明では、前記光触媒体及び前記光源と、前記空気吹出口との間に区画室を設けるようにしている。これにより、吹き出される空気を均圧に整えて構造抵抗を下げ、吹き出される空気の風量を高めることができる。
また、本発明では、前記装置の正面側にはそれぞれ左右斜め前方に向けて空気吹出口を設けるようにしている。これにより、吹き出された空気はハウス内において左右広角に吹き出され、ハウス内の空気の拡散に寄与することができる。空気吹出口の設け方としては、装置の筐体として長方形状の筐体の正面の左右両端及び側面に空気吹出口を設けて、筐体の左右両端にファンを傾斜して配置するようにすることも可能であるが、直方体の正面側の角部を面取した斜面に空気吹出口を設けるようにすれば構造抵抗をより下げることができる。
【０００９】
また、更に、空気の吹出風量を高めるために、前記空気吹出口の形状と略同一形状の通風断面形状を備える筒状の風向ガイドを設けることが好ましい。
前記風向ガイドの形状は、円筒形状、四角柱形状、面取された四角柱形状等いずれの形状でもよいが、特に、構造抵抗を小さくするために円形とすることが好ましい。
前記ガイドの軸方向の長さは、０〜１００ｍｍの範囲で適宜選択することができる。前記ガイドの軸方向長さは、前記範囲では直接吹出空気の到達距離には影響しないが、１０ｍｍ未満では到達距離０．５〜１ｍ付近で気流が分散してしまい、１００ｍｍ超では取付時の作業性や取り扱い性に難があり不適である。従って、１０ｍｍ乃至１００ｍｍとすることが特に好ましい。
尚、前記風向ガイドの通風方向の断面積は、空気吸入口の総面積の４０％以上とすることが好ましい。これにより、空気の吹出風量を高い状態で確保することができるからである。
【００１０】
また、本発明に使用される光触媒は，酸化チタンや酸化亜鉛など数多くのものが提案されているが，分解効率や安全性，安定性の点から酸化チタンの使用が好ましい。また、該酸化チタンに，白金，パラジウム，ロジウム，金，銀，銅等の貴金属あるいはそれらの貴金属塩類を坦持させてもよい。
尚、前記光触媒は、ガラスやセラミック等の無機材料に坦持させて使用するのが好ましい。これは、無機材料が併設する光源や光触媒の酸化作用によって化学的に劣化しにくいためである。なかでも、主成分としてＳｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ等の酸化物を有するものであれば、光触媒である酸化チタンと強固な結合を形成するため、光触媒の脱落や磨耗のような機械的劣化も少なくすることができる。
また、更に、前記無機材料が無機質繊維であれば、空気と接触する面が非常に大きくなり、除菌効率も向上するため好ましい。ここでいう、無機質繊維とは、例えば、石英ガラス、高石英ガラス、Ｅガラス、Ｃガラス、Ｓガラス、Ａガラス、シリカ−アルミナ系セラミック、ジルコニアセラミック等からなる繊維が挙げられるが、経済性からＥガラス繊維が好ましい。無機質繊維の平均繊維径は特に限定されるものではないが、製造可能でしかもウールや不織布、織布などの構造物に加工するのが容易であることから、０．１〜２０μｍ程度が好ましい。
また、前記光触媒を励起させる光源は、光触媒に酸化チタンを用いる場合には、波長４００ｎｍ以下の光を含む光源が必要となる。低圧水銀灯や殺菌灯あるいはブラックライト蛍光灯等を用いるとよいが、反応速度を考慮しなければ一般蛍光灯でもかまわない。また、除菌の効果をさらに向上させたい場合には主波長２００〜３００ｎｍの殺菌灯が有効である。
【００１１】
また、本発明に使用されるファンは、軸流ファン、シロッコファン、ターボファンなどが使用できる。
【００１２】
【実施例】
（実施例１）
以下に、本発明のハウス栽培用病害菌除去装置の一実施例について図面を参照して説明する。
図１（ａ）は、前記装置の上面側からの斜視図、同図（ｂ）は前記装置の底面側からの斜視図、図２は、同装置の内部構造を説明するための断面図である。
図中１で示されるものは、ハウス栽培用病害除去装置、２は筐体、３は空気吸入口、４は光触媒体、５は光源、６は区画室、７は空気吹出口、８は軸流ファン、９は風向ガイド、１０は仕切板である。
本実施例では、空気吸入口３ａ、３ｂ、３ｃは、筐体２の正面２ａ、底面２ｂ、背面２ｃに設けられ、それぞれの空気吸入口３ａ、３ｂ、３ｃには図略のプレフィルタが設けられている。各３ａ、３ｂ、３ｃの開口面積は３３０ｃｍ^２であり、総面積は、１３２０ｃｍ^２である。
光触媒体４、４としては、酸化チタンをガラス繊維織布に坦持させたものを複数枚積層配置したものを使用している。この光触媒体４、４には、前記織布の積層方向に貫通するようにして、光源５（２０Ｗの殺菌灯、ＮＥＣ製ＧＬ−２０、主波長２５４ｎｍ）が配置されている。尚、本実施例では、この光触媒体４と光源５のユニットとして、日本無機株式会社製のＰＣＥ−５０２を使用している。
空気吹出口７、７は、筐体２の正面２ａ側の各隅部に設けた斜面２ｓ、２ｓに直径１７０ｍｍの円形状の開口として設けられ、その各開口面積は２２７ｃｍ^２である。
軸流ファン８、８は、筐体２の斜面２ｓ、２ｓの内側に設けられた区画室６、６内において、空気吹出口７、７に連通して設けられている。尚、軸流ファン８、８の通風量は、毎分７．０ｍ^３である。
風向ガイド９、９として、ステンレス製板材を、直径１７０ｍｍ、軸方向長さ５０ｍｍの円筒形状に加工したものを使用している。この風向ガイド９、９は、筐体２の斜面２ｓ、２ｓ外側に空気吹出口７に連通して設けられている。
風向ガイド９、９の内周面に、図３に示すように円筒体の半径方向の長さが３０ｍｍ、円筒体の軸方向の長さが５０ｍｍの寸法を有する板状の仕切板１０、１０、１０を等間隔となるように３枚配置した以外は実施例１と同じ構成をしたものである。
尚、前記区画室６、６は、筐体２内の光触媒体４、４及び光源５と、空気吹出口９、９との間に形成されている。
上記構成において、軸流ファン８、８を駆動させると、空気吸入口３ａ、３ｂ、３ｃからプレフィルタを介して除菌すべき空気が吸入される。吸入された空気は、筐体の中央部で左右に分岐され、光源５により励起された光触媒体４、４により除菌され、区画室６、６で均圧化され、空気吹出口７、７から吹き出される。
【００１３】
次に、本発明のハウス栽培用病害除去装置１のビニールハウス内での使用の一例について説明する。図４は、ハウス栽培用病害除去装置１のビニールハウスへの設置例を示す平面図で、図５は、図４の側面図である。
図４、５に示すように、本発明のハウス栽培用病害除菌装置１は、本実施例ではビニールハウス２０の壁面１３付近に立設する支柱１１の上部に設置されるようにした。
そして、ハウス栽培用病害除菌装置１により除菌された空気は、装置１の空気吹出口７、７から左右斜め前方に対して吹き出されるために、ビニールハウス２０内では、壁面１３に沿って、互い違いにして対向配置されるようにした。
このようにして設置されたハウス栽培用除菌装置１から吹き出される空気の流れについては図５に示される。
ここで、本発明のハウス栽培用病害除去装置１を使用した場合のビニールハウス２０内での空気の流れについて説明する前に、簡単に、通常のビニールハウス２０内での空気の流れを説明する。
空気攪拌装置が設置されていないビニールハウス２０内では、日中の場合には、ビニールハウス２０の両側窓１２、１２から流入した空気は、壁面１３、１３を沿って下降し、床面１４に沿って流れ、徐々に暖められてビニールハウス２０の中央付近１５で上昇し、屋根面１６、１６に沿って下降し、壁面１３、１３に戻り環流１８を形成する。尚、この環流１８の中で、上昇気流の内の一部は天窓１７、１７から吹出される。また、夜間の場合には、前記日中とは逆に、ビニールハウス２０の中央付近１５で気温の低下による下降気流が生じ、この下降気流は、ビニールハウス底面１４に沿って流れ、壁面１３、１３に沿って上昇し、屋根面１６、１６に沿って中央付近１５まで戻り環流１９を形成する。
前記した環流１８又は環流１９に対して、図５に示すように本発明の装置１を設置してハウス栽培用病害除去装置１を稼働させると、空気吸入口３ａ、３ｂ、３ｃから吸入された空気は、光触媒４により除菌され、ビニールハウス２０の壁面１３上部側からビニールハウス２０の中央付近１５へと清浄空気３として吹き出される。そして、中央付近１５において前記した環流１８、１９の上昇気流又は下降気流と合流することになる。
【００１４】
次に、本発明のハウス栽培用病害除去装置１から吹き出される空気の到達距離について、本実施例の変形例及び比較例を用いて試験を行った。
（実施例２）
前記した実施例１の装置において、風向ガイド９、９として、軸方向長さ３０ｍｍ、直径１７０ｍｍの円筒体を使用し、仕切板１０、１０を除いた以外は前記実施例１と同一の構成にしてハウス栽培用病害除去装置１を作成した。
【００１５】
（比較例１）
前記した実施例１の装置１から風向ガイド９、９及び仕切板１０、１０を除いた以外は実施例１と同一構成にした。
上記実施例１、２及び比較例１の試験の結果を以下の表１に示す。
【００１６】
【表１】

【００１７】
表１によれば、実施例１は、風向ガイド９、９の軸方向長さを５０ｍｍとして、風向ガイド８、９の内周面に３枚の仕切板１０、１０を設けることで、比較例１に比べて空気の到達距離が約７ｍも伸びることが分かった。
また、実施例２は、風向ガイド９、９の軸方向長さを３０ｍｍとすることにより、比較例１に比べて空気の到達距離が４ｍ伸びることがわかった。
また、更に、実施例１及び２では、間口１０ｍのビニールハウスの側壁に取り付けた場合には、ほぼ中央まで空気を吹き出すことが分かった。
これに対して、比較例１は風向ガイドがないため、距離０ｍ時の初速が大きく吹き出された空気が拡散し、その結果、到達距離が１ｍと短かった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、ハウス栽培用病害菌除去装置の風量を確保し、吹出到達距離を延ばすことで、結露を防除するための空気攪拌装置結露の有無にかかわらず、略閉鎖された園芸施設内で病害の蔓延を防除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施例であるハウス栽培用病害除去装置の上面側からの斜視図（ｂ）同装置の底面側からの斜視図
【図２】図１の装置の内部構造を説明するための断面図
【図３】図１の装置の風向ガイド及び仕切板を説明するための正面図
【図４】ハウス栽培用病害菌除去装置のビニールハウス内での配置を説明するための平面図
【図５】図４の側面図
【符号の説明】
１ハウス栽培用病害菌除去装置
２筐体
２ａ筐体の正面
２ｂ筐体の背面
２ｃ筐体の底面
３ａ空気吸入口（正面）
３ｂ空気吸入口（底面）
３ｃ空気吸入口（背面）
４光触媒体
５光源
６区画室
７空気吹出口
８軸流ファン
９風向ガイド
１０仕切板
１１支柱
１２側窓
１３壁面
１４床面
１５中央付近
１６屋根面
１７天窓
１８環流（昼間）
１９環流（夜間）
２０ビニールハウス

Claims

空気吸入口からファンによって吸入された空気を、光源によって励起された光触媒体に触れさせて、空気吹出口から吹き出すようにしたハウス栽培用病害菌除去装置であって、前記装置の正面側にそれぞれ左右斜め前方に向けて筒状の風向ガイドを備える空気吹出口を設け、前記装置の中央部に前記空気吹出口の総面積よりも大きな前記空気吸入口を設け、前記光触媒体及び前記光源と、前記空気吹出口との間に区画室を設けるようにしたことを特徴とするハウス栽培用病害菌除去装置。
前記装置の筐体として、直方体の正面側の角部を面取した斜面を有する筐体を用い、前記斜面に前記空気吹出口を設け、前記空気吸入口を前記筐体の中央部の少なくとも二面に設け、前記筐体の斜面と背面との間に区画室を設け、前記区画室内部にファンを設けるようにしたことを特徴とするハウス栽培用病害菌除去装置。
前記風向ガイドは円筒状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のハウス栽培用病害菌除去装置。
前記風向ガイドの内周面に、前記内周面の中心方向に向けて仕切板を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のハウス栽培用病害菌除去装置。